①古人不但讲究服装,也很注重佩饰。佩饰多具象征意义和美观效果,有些也有实用价值。
②玉是古人最重要的佩饰。《礼记·玉藻》说:“古之君子必佩玉。”“君子无故,玉不去身。君子于玉比德焉。”佩玉既表示君子的身份,又象征所具有的某种品德。《礼记·玉藻》还说,君子“行则鸣佩玉”。这是说君子一走路就会发出玉鸣的声音,可见身上的玉不止一块,而多种玉同时佩戴,就是所谓的“杂佩”。《诗经·郑风·女曰鸡鸣》:“知子之来之,杂佩以赠之。”这是说,新婚的丈夫为感谢妻子的体贴,而以杂佩相赠。什么是杂佩呢?《毛传》解释说:“杂佩者,珩、璜、琚、瑀、冲牙之类。”杂佩就是将各种玉用珩(横玉)组合起来,系在腰间,从而在行进中让玉互相触碰发出和谐悦耳的声音。这是为了规范君子的行为,令其“居处有礼,进退有度”,以使“非辟之心无自入也”。
③中国人佩玉的历史非常悠久。孔子对玉格外青睐,并认为玉有仁、知(智)、义、礼、乐、忠、信等七种德行。古人还用“温其如玉”来赞美君子的人品。据《史记·孔子世家》记载,春秋时卫灵公的夫人南子也是“环佩玉声璆然”。由于玉鸣的声音为人们所喜爱,所以后世常以玉鸣之声来形容美好的声音。如杜甫的“自是秦楼压郑谷,时闻杂佩声珊珊”,柳宗元的“闻水声,如鸣佩环”皆是。
④除杂佩外,还有一些单独的玉件,都各有其蕴意。《荀子·大略》云:“聘人以珪,问士以璧,召人以瑗,绝人以玦,反绝以环。”意思是说,派人出使他国用珪,拜访国士用璧,诸侯召臣用瑗,与人决绝用玦,让决绝者回返用环。其中的“环”与“玦”尤为古人所常佩。《尔雅·释器》:“肉倍好谓之璧,好倍肉谓之瑗,肉好若一谓之环。”“肉”指玉之边,“好”指玉之孔。孔小边大谓之“璧”,孔大边小谓之“瑗”,而孔、边距离相等谓之“环”。古代女性常佩环,以表示其品德之完美无缺。而“玦”则是环上有一缺口,以寓决断之意。班固《白虎通》:“君子能决断则佩玦。”如鸿门宴上,“范增数目项王,举所佩玉玦以示之者三”,就是要让项羽下决心杀掉刘邦。三国时期的蜀将孟达在送给诸葛亮的礼物中,除纶帽外,也有玉玦,其用意是要提醒诸葛亮办事应有决断。
⑤古代女子还常佩巾。佩巾又称“帨”。《诗经·召南·野有死麕》:“舒而脱脱兮,无感(撼)我帨兮。”“帨”即女子身上所佩之巾。诗中写青年男女相会时,女子恳请男子不要碰她的佩巾。古代女子未婚时多佩“綦巾”,即绿色的佩巾。《郑风·出其东门》:“缟衣綦巾,聊乐我员。”诗人说女孩子虽多,但他所爱的还是那个身着白衣并系着绿色佩巾的女子。佩巾又称“缡”,为出嫁后的女子所佩。古代女子在出嫁之际,母亲一边嘱咐女儿到婆家后的注意事项,一边为之系结佩巾,即所谓“结缡”。《诗经·东山》》中有“亲结其缡,九十其仪”,所写的就是这一细节,而后世以“结缡”指女子出嫁,亦源于此。又据《礼记·内则》称,女子为人妇之后,其所佩之帨,又可备公婆使令之需,或拭手,或拭器,皆能随手取用。
⑥佩芳也是古代的一种习俗。所谓“佩芳”,就是在身上佩戴各种香花、香草或香袋。古代青年男女常佩芳,并以之赠人。如《诗经·郑风·溱洧》:“士与女,方秉蕑兮。”“维士与女,伊其相谑,赠之以芍药。”诗写在春水涣涣的溱河和洧河岸边,青年男女郊游时互赠鲜花、香草的场面。士女所秉之“蕑”,即兰,不过不是今天的兰花,而是茎高二三尺、通体紫红、有着复伞房花序的佩兰。《本草经》中将兰列为上品,今医家尚以兰为醒脾、化湿与清暑、辟浊的良药。《楚辞》之多咏兰,实际上也是楚人医药文化及健康意识的一种艺术反映。
其实地球是一台发电机
①我们生活的地球是一颗会发光的星球。不过,它发出的并不是太阳那样强烈耀目的可见光,而是肉眼无法感知的红外线。红外线又称红外辐射,如果你平躺在地面上就可以感受到这种辐射带来的阵阵暖意。从太空轨道拍摄的红外图片上,能更加清晰地看到地球每时每刻都在源源不断地向寒冷的太空发出红外辐射。地球向太空释放的红外辐射蕴含巨大的能量。美国哈佛大学的科学家提出,这种能量不应被白白浪费,因为其具有可用于发电的潜力,是一种被人们长期忽视的宝贵的可再生能源。
②利用释放的热量而非吸收的热量来发电,这种想法乍听上去似乎有点匪夷所思。事实上,这不仅具有相当的可行性,而且还有望弥补现有太阳能发电的诸多不足之处。
④据估算,地球表面以红外辐射形式释放的总热量约为2000亿兆瓦,其中大部分被地球大气层吸收。但是,大气层对于波长8-13微米的部分红外辐射却没有阻挡作用,结果就造成了地球热量的持续外泄。
⑥我们知道,太阳能发电具有间歇供电的特点,发电高峰往往和实际生活中的用电高峰不相匹配。而利用地表红外辐射发电,不仅可实现包括夜晚在内24小时持续供电,并且发电的峰值通常为一天的下午和傍晚时段,基本能满足用电高峰需求。在空气较为寒冷和干燥的冬季,发电量还能有所增长。
⑦目前对于红外辐射发电来说,最大的问题在于如何提高发电效率。一种最简单的利用温差发电的方法,是用可反射阳光并发出红外辐射的涂料覆盖热电板(一种可将热能转换成电能的材料)的表面,令热电板的温度低于周围的环境温度。这样当地表散发的热量流经热电板时就会因温差形成电流。但是,现有热电板的热电转换效率非常低,流经的热能通常仅有百分之几被转换为电能。成本高,产出少,使得这种方法几乎不具备实用性。
⑧为此,哈佛大学研究人员提出了一种以整流天线为基础的新设想。整流天线能接收和传输电磁波,可与带二极管的电路相连。20世纪60年代,美国一家公司研发出一种微波整流天线,可将地面上的能量传输至无人机为其提供飞行动力。这种微波整流天线的能量转换效率可以达到70%。但是,要将这一成功案例运用到红外辐射领域并不容易。红外辐射的波长仅有微波的万分之一左右,因此红外整流天线的长度也要相应地缩短。
⑩将设想变为现实还有不少工作要做。首先,现有红外整流天线产生的电压太小,不足以形成足够大的电流。此外,特定波长的红外辐射产生的交流电电压极不稳定,现有的普通二极管很难与其配合工作。有人建议,以量子力学原理制造的超快速二极管或许可以一试。也有人认为,要从根本上解决问题,还有赖于目前尚处研发初级阶段的新一代二极管的早日问世。
【推荐2】新材料之王——石墨烯
①手机充电只需几秒钟?史上最薄电灯泡?光驱动飞行器?关于石墨烯非凡应用的新闻不断出现在人们的视野当中,似乎石墨烯已经成了无所不能的超级材料。石墨烯是什么?到底有什么特性让它备受推崇?
②石墨烯是从石墨材料中剥离出来的,它由碳原子组成,并且只有一层原子厚度,是一种二维晶体。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫就成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
③实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。
④石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义,它使一些此前只能纸上谈兵的量子效应可以通过实验来验证,例如电子无视障碍、实现幽灵一般的穿越。但更令人感兴趣的,是它那许多“极端”的物理性质。
⑤石墨烯的力学性质非常之强,它的力学拉伸强度达到130GPa,相当于钢铁的一百倍。理论计算得到,如果石墨烯有效的连接厚度能够达到一毫米,它都能够撑起一只大象的重量。
⑥它的电学性质很值得一提,第一,它的电子迁移率可以达到硅的一百倍。石墨烯是世界上导电性最好的材料,电子在其中的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。第二,它的电流密度的承受能力非常之大。好比说我们有一个常用的导线,比如说金属线铜线,我们通电流,如果电压增加,电流增加到一定程度,电流会把铜丝烧断。但是石墨烯抗烧断的能力非常之高,它可以达到铜的100万倍!如果我们用石墨烯做导线的话可以大大降低导线的重量。
⑦石墨烯的光的性质,因为只有一种碳源,只有一层碳原子,它的透光率可以达到97.7%,也就是说一层碳原子可以吸收2.3%的光。这个是大还是小呢实际上是一个很强的光吸收,大约50层石墨烯我们就可以把光完全吸收。这对于其他材料来说很难。但石墨烯可以,我们只用它其中的一层就够了,这就使得它有很多可用的地方。
⑧石墨烯的导热性质非常好,目前有两种主要的导热方式。一种叫电子导热,就是一个材料如果它导电非常好的话,它的导热往往也很好,比如说铜和铝但是还有一种材料,它的导热是不需要寄托于导电上的,它是靠声子导热的,就是说声波的传播速度,在石墨烯中声波的传播速度可以达到22km/s,所以它具有非常好的导热效果。
⑨石墨烯是一个很致密的材料,由于它的键很短,就是原子和原子之间的距离很近,只有0.142mm。也就是说,它是一种很好的阻隔材料,包括氢气、氨气这么小的分子、原子都没有办法穿过它。因为石墨烯非常非常轻且是很好的阻隔材料,我们可以将它填充到被子里,这样既轻便又能起到防潮防螨抑菌的作用。因为石墨烯是纳米级,细菌是微米级,前者是后者的1/1000,石墨烯就像一把锋利的刀,能把细菌“砍死”。
⑩石墨烯的这些特性注定要给诸多产业带来翻天覆地的变化。虽然现在仍有制备上的困难和成本限制等问题,但已经有一些优秀研究成果问世,展现了极佳的研发前景。
(节选自《科技日报》,有删改)
科学家把石墨烯应用在了物品上,得到比原来更好的特性和使用寿命,石墨烯口罩就是一个例子。它就是在N95的口罩上面喷射了石墨烯复合物的溶液,能直接吸附微小颗粒物。从理论上来说,与通常的雾霾颗粒类似,病毒主要通过飞沫或在空气中形成气凝胶传播,因此,石墨烯口罩具有很好的防病毒功能,能很好地挡住冠状病毒。
对于普通的口罩,呼吸带出的水汽会让静电消失,继而导致吸附失效;而石墨烯口罩是借助石墨烯超大的表面积优势,让气体在里面迂回地走,可实现对微小颗粒物的直接吸附,这就大大提高石墨烯口罩的耐用率。
②在中线的东西两侧为北京主要街道的骨干;东西单牌楼和东西四牌楼是四个热闹商市的中心。在城的四周,立着十几个环卫的突出点。这些城门上的门楼、箭楼及角楼又增强了全城三度空间的抑扬顿挫和起伏高下。因北海和中海、什刹海的湖沼岛屿所产生的不规则布局,与因琼华岛塔和妙应寺白塔所产生的突出点,以及许多坛庙园林的错落,也都增强了规则的布局和不规则的变化的对比。这是一份伟大的遗产,它是我们人民最宝贵的财产!
材料一
中轴线有“三靠”,第一靠是故宫北面的景山。景山原名“镇山”,用挖掘护城河和南海的泥土堆筑而成。古代建筑学要求宫殿要“背山面水”。用河泥筑山,不仅轻而易举地解决了土石堆积的难题,而且符合古代建筑的山水形制,于是,景山就成了宫城背后的靠山。
材料二
景山正中的最高峰相对高度为45.7米,位于其上的万春亭,是中轴线的中心点和最高点。这座高17.4米,三层重檐,金顶绿边红柱,四角攒尖的亭子,给人们观赏北京古城提供了最佳视角。
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